Giải bài tập SGK Vật lý 8 Bài 28: Động cơ nhiệt

 Ở động cơ nổ 4 kì cùng như ở bất kì động cơ nhiệt nào khác có phải toàn bộ nhiệt lượng của nhiên liệu bị đốt cháy tỏa ra được biến thành công có ích không? Tại sao?

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi trên ta cần nắm: Động cơ nhiệt là động cơ trong đó một phần năng lượng của nhiên liệu bị đốt được chuyển hoá thành cơ năng.

Hướng dẫn giải

• Ở động cơ nổ 4 kì cũng như ở bất kì động cơ nhiệt nào khác, không phải toàn bộ nhiệt lượng của nhiên liệu bị đốt cháy tỏa ra được biến thành công có ích.

• Một phần nhiệt lượng của nhiên liệu bị đốt cháy được truyền cho các bộ phận của động cơ nhiệt làm cho các bộ phận này nóng lên, đồng thời một phần nữa theo khí thải thoát ra ngoài khí quyển làm cho khí quyển cũng nóng lên.

Trong thực tế chỉ có khoảng từ 30% đến 40% nhiệt lượng nhiên liệu bị đốt cháy tỏa ra được biến thành công có ích. Người ta nói các động cơ nhiệt có hiệu suất vào khoảng từ 30% đến 40% và đưa ra công thức tính hiệu suất: \(H=\frac{A}{Q}\)

Hãy phát biểu định nghĩa hiệu suất của động cơ nhiệt và nêu tên đơn vị của các đại lượng có mặt trong biểu thức trên.

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi trên ta cần nắm định nghĩa hiệu suất của động cơ nhiệt, tên đơn vị của các đại lượng có mặt trong biểu thức.

Hướng dẫn giải

- Hiệu suất của động cơ nhiệt được xác định bằng tỉ số giữa phần nhiệt lượng chuyển hóa thành công cơ học và nhiệt lượng do nhiên liệu bị đốt cháy tỏa ra. \(H=\frac{A}{Q}\)

Các máy cơ đơn giản học ở lớp 6 có phải là động cơ nhiệt không? Tại sao?

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi trên ta cần nắm: Động cơ nhiệt là động cơ trong đó một phần năng lượng của nhiên liệu bị đốt cháy được chuyển hoá thành cơ năng.

Hướng dẫn giải

Các máy cơ đơn giản học ở lớp 6 không phải là động cơ nhiệt vì trong quá trình hoạt động của các máy này không có sự chuyển hóa từ năng lượng của nhiên liệu bị đốt cháy thành cơ năng.

Hãy kể tên các dụng cụ có sử dụng động cơ nổ 4 kì mà em biết.

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi trên ta cần nắm tên gọi của các dụng cụ có sử dụng động cơ nổ 4 kì.

Hướng dẫn giải

Một số dụng cụ có sử dụng động cơ nổ 4 kì: Một số loại động cơ ô tô, một số loại động cơ xe máy, máy nổ của nhà máy nhiệt điện,...

Theo em thì động cơ nhiệt có thể gây ra những tác hại nào đối với môi trường sống của chúng ta?

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi trên ta cần quan sát thực tế và nắm các tác hại của động cơ nhiệt.

Hướng dẫn giải

Những tác hại của động cơ nhiệt đối với môi trường:

• Ô nhiễm môi trường do khí thải của các động cơ có nhiều chất độc.

• Ô nhiễm về tiếng ồn.

• Nhiệt lượng do động cơ thải ra góp phần làm tăng nhiệt độ của khí quyển.

Một ô tô chạy được quãng đường 100 km với lực kéo trung bình là 700 N, tiêu thụ hết 5 lít xăng (khoảng 4kg). Tính hiệu suất của động cơ ô tô.

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi trên ta cần nắm: Hiệu suất của động cơ nhiệt: H=A/Q

Hướng dẫn giải

• Công động cơ ô tô thực hiện là:

A = F.s = 700.100000 = \(7.10^7J\)

• Nhiệt lượng do nhiên liệu cháy tỏa ra là:

 \(Q=m.q =4.46.10^6=18,4.10^7J\)

• Hiệu suất của động cơ ô tô là:

\(H=\frac{A}{Q}.100=\frac{7.10^7}{18,4.10^7}.100=38,04\)%

Vậy, hiệu suất của động cơ ô tô là: \(H=38,04\)%